【発明の詳細な説明】 エネルギー吸収用インサートを備える柔軟な軽量保護パッド 発明の分野 本発明は、人体のための保護パッドに関する。本発明は、さらに、軽量で、衝撃吸収性、柔軟性、および、通気性のあるような保護パッドに関する。 発明の背景 ヒップパッド、および他の保護用のパッドは、転倒、事故、スポーツ、および他の関連する出来事による衝撃に起因した損傷から人体を守るために使用される。 特に、不慮の転倒に起因した骨折は、初老の人、骨粗しょう症の人、足元がふらつき、歩行が困難な人にとって共通の出来事である。初老の人において、特に、骨粗しょう症の人々において、骨折は、回復することが大変困難である。また、先ず第1にそれらが発生することを防止することが大いに要望されている。 種々の保護パッドおよび衣類は、過去において利用可能とされている。しかし、すべていくつかの欠点を有している。保護服の代表的なものは、パッドが人体の損傷し易い部分上方に位置付けられるように衣類に恒久的に固定されるもの、または、衣類のポケットの中に入れるもの、また、ストラップまたは皮膚に安全な接着により所定位置に保持されるパッドである。特に初老の人においてそのような損傷し易い部分は、ヒップの部分である。初老の転倒した人を含む場合において2乃至3%発生するヒップの骨折は、概ね、大腿骨の近接端部の骨折を含む。大腿骨のこの部分は、頭部、首部、大転子、および小転子からなる。大転子は、ヒップの部分おいて最も側面部で外側に突き出て、そのように位置付けられ、転倒、特に横からの転倒により、ヒップの上に発生する衝撃力の矢面にさらされる。 ヒップの部分を守るために、パッドは、典型的には、ヒップを覆う部分における衣服の内側に固定され、または、ヒップ部分で衣服の中に作られたポケット内に配されている。さらに詳しくは、パッドは、典型的には、大転子の上に重なるように、また、力またはエネルギーの回避用パッドのある形式の場合,実際に覆うことなく大転子を取り囲むように位置付けられている。 転倒の際、パッドの必要とされる衝撃力を減じる度合いは、多くの論議にさらされる。これは、模擬実験の転倒において初老の死体の大腿骨を骨折させるために必要とされる力の測定値は、著しく変化するからである。これらの測定値は、荷重の速度に応じた2110(N)(J.C.Lotz & W.C.Hayes J.Bone Joint Surg.[Am],Vol.72,pp 689-700,1990)から6020(N)(T,G Weber,K,H.Yang,R,H,Firzgerald,ASME Adv.Bioeng.BED22:pp 111-114,1992)までの範囲である。さらに、転倒する人間の胴がタイルフロアのような堅い表面に衝突するときの速度が、約2.0m/secから約4.5m/secまで変化する。約2.6m/secの平均速度は、転倒する人間の有志におけるヒップの速度を測定した研究者ら(S.N.Robinovitch.J.Biomech.Eng.Vol,9,pp 1391-1396,1994)により言及されている。転倒時、パッドなしの大転子に対して加えられた力の推測値は、また、約5700(N)から約10,400(N)までの広い範囲である(J.Parkkari et al..J.Bone and Mineral Res..Vol,10,No,10,pp 1437-1442,1995)。 パッドの効果の最高の証拠は、生きている人における分析的な調査から得られるものである。そのような調査は、堅いシェルタイプのパッドを使用してLauritzen(Lancet,Vol.34 1,pp 11−13,1993)らにより実行されている。このパッドは、調査された人々においてヒップの骨折の発生率を約50%減らすことが知られている。これらの強力な分析結果にかかわらず、Lauritzenのパッドは、代用のヒップに取付けられ、2.6m/secの速度で移動する重い振り子(35kg)により衝突されるとき、比較的少ない力の減少の結果をもたらす(S.N.Robinovitch,et al.,J.Biomechnical Engineering,Vol.117,pp 409-413.1995)ことが示されている。これらの自然環境外での試験条件のもとで、Lauritzenのパッドは、約5770(N)から約4800(N)までの大腿骨の力の最大の値を約17%減少させるにすぎない。Lauritzenのパッドに基づくヒップ保護製品は、SAFEHIP(商標)という商品名でデンマークでSahvatex(a Joint venture between Sahva NS and Tytex NS)により商品化されている。そのヒップ保護装置は、プラスチックの堅いシェルを含む楕円形状の構造であり、一対の綿の下着の中に縫い付けられている。 これらの分析的な結果が、二つの仮説を示唆している。第1は、たとえそのような試験が互いに関連する種々のパッドシステムにおける力の低減能力を測定するにおいて役立つものであるが、他の調査する者により使用されるその振り子衝撃試験は、生体内のパッドの性能に対して良好な相関関係がないということである。 そのような試験において、パッドは固定された位置に保持されるサロゲートヒップ上に取付けられ、35kg以上の振り動かされる質量により横方向に強く打ち付けられる。実際の転倒においては、力は、いくらか相違する。転倒において、パッドと人体の質量とは、下方に移動し、実際に、重力により下方に加速され,応答に対して大きく移動しない地面または堅い床のような固定された物体に対し打ち付ける。もし試験用のサロゲートヒップが堅い表面に落下され、より適切な落下動作を繰り返すならば、種々のパッドシステムのランクの順位がたぶん似ていると推測するだろうが、しかし、パーセントがいくらか異なる力の減少結果が得られるだろう。第2の仮説は、振り子テストは生体内におけるパッドの性能と相関関係があり、生体内での最大の力の減少の比較的低レベル(少なくとも約20%)のパッドですら転倒しがちな初老の人々の階層にわたってヒップの骨折を低減させるうえで効果があると仮説するものである。どちらにしても、テスト方法にかかわりなく、分析的にテストされたLauritzen/Sahvatexのパッドより最大の力を低減するパッドは、ヒップの骨折を防止するうえでさらに一層効果的であり、また、初老の人々におけるさらに広い階層を守るだろう。 明らかに、パッドによる力の低減が得られるほど、ヒップの骨折の発生率を低減させるだろう。しかしながら、我々の消費者の調査は、転倒時、大転子上に及ぼされる衝撃力を低減することに加えて、パッドは、また、着衣者の追従性を強化するための他の利点をもたらさなければならないということを示唆している。これらは、外観と着衣者の快適さとに関連し、最大厚さ、厚みの断面、重さ、通気性、柔軟性、人体に対する適合のような特性を含んでおり、従来のパッドは、これらの領域において多くの欠点を有している。 従来技術のパッドは、衝撃からの適切な保護をもたらそうとして分厚く、かつ、取り扱いづらいものがある。有効な耐衝撃性をもたらすことを意図した多くの代表的な従来技術のパッドは、厚さが25.4mm(1インチ)よりも大なるものである。薄い従来技術のパッドは、代表的には、落下あるいは重い振り子による打ち当てられたサロゲートヒップ上において測定されるとき、最大約30%未満の力の減少を特徴とする、小さな耐衝撃性をもたらす。他のパッドは、通気性がなく、パッドにより覆われる皮膚上における蓄熱を招く。さらに他のパッドは、曲がらずまた剛体であり、それにより、覆われた人体の部分に適合しないものである。加えて、堅い貝殻状のパッドは、身につけたとき、着席または睡眠に対し不快になりがちである。柔らかい発泡体のパッドは、衝撃力を吸収するためにより大きな厚さを必要とする。より大きな厚さは、より分厚くなり、快適でないパッドとなり、パッドの下の蓄熱を増大させる。すべては、使用者にとって不快なものとなる。 我々の消費者の調査は、年齢または身体的な条件にかかわらず、着衣者の可能性は、それらの外観に関係するということを示している。ヒップパッドは、好ましくは、約25.4mm(1インチ)よりも厚くなく、さらに好ましくは、最大厚さが19mm(3/4インチ)未満である。厚さの断面もまた重要である。好ましいパッドは、パッドまたはパッドの端も通常の衣服の下に見せないように最大厚さの部分から周囲まで徐々に減少するものである。パッドの周囲の厚さの限界は、12.77mm(1/2インチ)未満が好ましい。さらに好ましくは、パッドの周囲の厚さの限界は、6.35mm(1/4インチ)未満が好ましい。さらにその上に好ましくは、パッドの周囲の厚さの限界は、3.18mm(1/8インチ)未満が好ましい。 着衣者として最も可能性のある人は、やせ形の体質で小さな身体の初老の婦人なのでパッドの重さは重要である。好ましいパッドは、それぞれ、約300(g)(一対で600(g))未満である。さらに好ましいパッドは、それぞれ、約200(g)(一対で400(g))未満である。最も好ましいパッドは、それぞれ、約100(g)(一対で200(g))未満である。 異なるスポーツパッドは大変短い期間にわたって身につけられることを意図したものであり、初老用の保護ヒップパッドは、室内および室外、暑いおよび寒いといったすべての気候、十分湿気のある条件で1日中、身につけることを意図している。代表的な発泡体のパッドは、水分、または、身体からの汗を通さない独立気泡の発泡体で作られている。加えて、そのようなパッドは、断熱材であり、効率良く、身体の熱を放熱しない。これは、初老の着衣した人の皮膚を傷つけるパッドの下の汗および水分のたまりをさらに一層導くこととなる。従って、好ましいパッドは、十分な開口部を、好ましくは少なくとも約5%以上、さらに好ましくは、約10%以上、汗を蒸発させることができ、また、身体の熱を発散させるために有しているものである。 比較的薄く、軽量のパッドで増大した耐衝撃性をもたらす新しい、改善型の保護パッドがこの中に開示されている。増大した耐衝撃性は、蓄熱およびそれに関連する不快さを防止すべく通気性をもたらしながら、維持される。加えて、この新しいパッドは、その保護の本質上不都合ないかなる衝撃なしに保護される人体の部分に対しての柔軟性および適合をもたらす。 発明の概要 本発明によれば、衝撃に対し人体の所定の部分を守るための保護パッドをもたらす。そのパッドは、表面および厚みを有し、身につけた人の身体から離れたパッドの外面上に高密度独立気泡ポリマーフォーム層と、身につけた人の身体に対してパッドの内面に低密度独立気泡ポリマーフォーム層とを含んでいる。代表的には、高密度の発泡体は、約128から192kg/m3(約8から約12lb/f3)の密度を有し、好ましくは約160kg/m3(約10lb/f3)の密度を有する。高密度の発泡体は、代表的に、ショアー押し込み硬度(00)で約72から約95までの硬度を有する。低密度の発泡体は、代表的に、約32から80kg/m3(約2から約5lb/f3)の密度を有し、好ましくは約64kg/m3(約4lb/f3)の密度を有する。低密度の発泡体は、代表的に、ショアー押し込み硬度(00)で約40から約70までの硬度を有する。その層が、一緒に固定され、使用者に、衝撃力に対する比較的高い耐衝撃性、および、比較的快適な比較的軽量パッドをもたらす。 この発明におけるパッドは、プラグまたはインサート形式で付加的なエネルギー吸収用材料を収容するために一つまたは二以上の凹部を有している。その凹部は、そのパッドの外側からパッド内に割りこまれ、パッドの中を貫通する道の部分を延在させているか、または、そのパッドの内部構造内に位置せしめられ、内側および外側の発泡体層により覆われている。これらの凹部は、概ね、パッドの中心部分、または、パッドの中心部分の回りに配されている。付加的なエネルギー吸収用インサート材料または材料類は、低い硬度、または、曲がりやすく、または、より低い圧縮力、高密度の発泡体層より高防振性のものの中から選択される。衝撃エネルギーを内部に分散する材料の能力に当てはまる防振性において、材料を歪ませるために使用される多くのエネルギーは、直接的に熱として消失される。付加的なエネルギー吸収用インサート材料または材料類は、ポリオレフィンまたは他の重合体の発泡体、弾力のあるゴム発泡体、高防振性ゴム、高防振性ポリウレタンの組成物、硬化性ポリウレタンゲル、ポリ塩化ビニルプラスチゾルゲル、粘弾性の発泡体、および関連材料とを含んでいるそれらの群から選択される。そのような付加的なエネルギー吸収用材料を含むことが、多種多様の衝撃の後ですら通常、再使用可能であるパッドに導く。 使い捨て式、一度使用式のパッドが、また、この発明と一致して構成されてもよい。そのような場合、凹部または複数の凹部は、落下の衝撃力のもとで、不可逆の押しつぶし可能である発泡ポリスチレンフォーム、または他のプラスチックフォームのように押しつぶし可能、非弾性材料で満たされている。 パッドは、耐衝撃性に著しく影響を及ぼすことなくそのパッドにより覆われる人体の部分に対し実質的に柔軟性および追従性をもたらすように外面にわたっておよび厚みの中に部分的に複数のスコアラインを有しても良い。スコアラインは、インサート材料および材料類の中を通り、または、インサート材料および材料類の中を通らないように位置付けられている。パッドは、また、十分な耐衝撃性を維持しながらパッドにより覆われた人体の部分からの放熱、および、通気性をもたらすように複数の開口部をその表面および完全にその厚みの中に有している。 一般に、パッドの重さは、約100(g)未満であり、約25.4mm未満の好ましい最大厚さを有している。パッドの全体の大きさ、即ち,パッドにより覆われる面積は、約96.7から約387.0(cm2){約15から約60(inch2)}の範囲とされてもよい。開口部の割合は、パッドの全体の大きさに応じて約5%から約50%までの範囲である。一般に、パッドにおける開口部の割合は、サロゲートヒップドロップテストにより測定されるとき、約40%以上の最大の力の減少をもたらす場合、最大の通気性をもたらすように選択される。本発明における好ましいパッドは、重さ100(g)未満で最大40%の力の減少の目標に一致するかまたは超えるものである。従って、サロゲートヒップドロップテストにおいて測定されるとき、パッド1(g)あたりの重さに対しての最大の力の減少比率(%)は、1(g)あたり約0.4%である。さらに好ましいものは、重さ50(g)未満のパッドでその40%の目標に一致するか、または超えるものであって少なくとも0.8%の力の減少/1グラムをもたらすものである。最も好ましくは,重さ30(g)未満のパッドでその40%の目標に一致するものであって少なくとも1.33%の力の減少/1グラムをもたらすものである。総体的に、パッドにおけるグラム重さあたりの力の減少比率(%)の好ましい範囲は、1(g)あたり約0.25%から約8.00%までの範囲である。この比率は、さらに好ましくは、1(g)あたり約0.40%から1(g)あたり約6.00%までである。 そのようなパッドは、衣類に対して恒久的か、取り外し可能に取り付けられても良い。その衣類は、好ましくは、人体から離れた汗のたまりを排出することを促進する生地で作られる。 図面の簡単な説明 明細書が詳細に指摘し、または本発明を明瞭に請求する請求の範囲を決定するが、同一物は、添付図面と共に説明される下記の説明からよりよく理解されるであろうと思われる。 図1は、本発明の保護パッドの平面図である。 図2は、図1の2−2線に沿った部分断面図である。 図3は、本発明の保護パッドの代替的な実施例の平面図である。 図4は、曲げた姿勢で示す図1のヒップパッドにおける斜視図である。 図5は、本発明の保護パッドの他の代替的な実施例の平面図である。 図6は、図5の6−6線に沿った部分断面図である。 図7は、インサートが高密度および低密度の発泡層により完全に包まれたこの発明の保護パッドの他の代替的な実施例の平面図である。 図8は、図7の8−8線に沿った部分断面図である。 発明の詳細な説明図面を詳細に参照するに、同一の符号は図面の全体に亘って同一の要素を表し、本発明の実施例である保護パッドが図1において示されている。保護パッド10は、比較的軽量であり、また、比較的薄い(厚さ25mm未満、しかし、最も好ましくは最大19mm)。また、保護パッドは、比較的柔軟であり、詳細に後述されるように、特定の使用に応じた要求に従い形作られる。パッド10は、かなり大なる耐衝撃性を保ちながら、孔12に示されるように、空気を通すためにその厚い部分を貫通する高い開口度を有している。そのパッド10は、また、試験用機器を装備したサロゲートヒップドロップテスタを用いて測定されるとき、保護なしで受けた衝撃力について少なくとも40%効果的に低減させる。図1は、さらに、4つの部分A,B,CおよびDにスコアライン14により分割され、パッドの中心のまわりに配置される正方形のインサートを形成するエネルギー吸収用インサートの配置を示す。正方形に加えて、インサートの形状は、円形、楕円、四角形、三角形、五角形、六角形、または、他の形状であってもよい。高密度層16は、そのパッドの外面を形成し、低密度層18は、そのパッドの内面を形成する。 パッド10は、四角形(図3に示されるように)、正方形、円形、楕円などのような、特定の所望される形式および用途に基づく種々の形状に形作られても良い。多数のインサートE,F,G,および、Hは、そのパッドの中心の回りに配されて示される。当業者は、これらのインサートについての他の配置および形状の一形態を考えるだろう。図3において、孔12は、通気性をもたらし、また、スコアライン14は、人体の保護される領域に対しての柔軟性および相似性をもたらす。 孔12は、パッドのある状態において通気性および体温の放熱のためのものであり、所望される通気性および耐衝撃性のレベルに応じた直径約3.18mmから約25.4mmの範囲とされる。楕円および正方形などのような他の形状がまた用いられても良い。孔12専用の表面積は、十分な通気をもたらすほど大きくなければならないが、しかし、パッド10における力の緩衝性能の最大値を、約40%未満に下げるほど大きくない。孔12専用の面積は、かなり大きな耐衝撃性を保持しながら、総面積の5%から50%までの範囲とされる。パッド10は、その厚みの中を部分的に薄く切り取り、生じたスコアライン14により網状に形成されてもよい。スコアライン14は、好ましくは、図1および図3に示されるように,表面部分にわたって全パッドの厚さの約1/4から3/4までの深さに切り取られる。スコアライン14は、切り取られるか,または、外面、即ち、パッドの高密度発泡体面からパッド内に成形される。これが、パッドを非常に柔軟にさせ、広い形状および大きさの範囲に一致させることができる。スコアライン14により与えられる柔軟性は、図4に示されている。 スコアラインの模様および間隔は、変更されても良い。説明のために、図1、図3および図4は、パッドの一直線の端に対して+45度または−45度をなして切り取られ、パッドにおける孔の中心を貫くスコアラインを示す。スコアラインは、また、パッドのまっすぐな端に対して90度で切り取られるか、または、+45度および−45度と90度との間のいずれかの角度で切り取られても良い。スコアラインは,孔を貫くもの、孔の相互間を通るもの、または、孔を貫くものと孔の相互間を通るものとの組み合わせたものであってもよい。スコアラインは、図1、図3、および図4に示されるように、直線が互いに平行および直角に交わるように切り取られなくても良い。スコアラインは、また、パッドの一方の面を基準として扇形の配列で切り取られても良い。スコアラインは、パッド全体に亘って湾曲されるもの、正弦曲線のもの、または、ジクザクのものであっても良い。スコアライン間の好ましい間隔は、約6.53mmと約50.8mmとの間とされる。さらに、スコアライン間のより好ましい間隔は、約12.77mmと約25.4mmとの間とされる。 図5は、この発明のさらなる他の実施例を示し、この場合、一つの円形のインサート”J”を含み、スコアラインのないパッドである。 そのパッドは、少なくとも二つの異なる種類の発泡材料とパッドの一つの窪みまたは複数の窪みに配された一つまたは2以上のインサートの材料とを併せて作られている。外側の衝撃層16は、堅く高密度の材料、好ましくは、独立気泡ポリマーフォーム、例えば、ボルテックL1000ポリエチレンフォーム(Voltek.Lawrence.Massachusetts 01843)である。製造業者によれば、この材料は、約160kg/m3(1立方フィートあたり10ポンド)の密度、ショアー押し込み硬度(00)で約75の硬度、25%歪において約64(psi)の圧縮力、および、50%歪において約97(psi)の圧縮力を有する。内層18は、軟質の低密度緩衝材料であり、また、好ましくは、独立気泡ポリマーフォーム、例えば、センチネルMC3800ポリエチレンフォーム(Sentinel Products Corporation.Hyannis,Massachusetts 02601)とされる。製造業者によれば、MC3800フォームは、約64kg/m3(4lb/f3)の密度、ショアー押し込み硬度(00)で約70.5の硬度、25%歪において約25(psi)の圧縮力、および、50%歪において約42.8(psi)の圧縮力を有する。外層16は、圧縮によって衝撃力を吸収し、衝撃力をそのパッドの周囲に対して回避させる。外層16は、衝撃を受けるとき、パッドが沈み込むことを防止できるほど十分堅く、一方、内層18は、快適さおよび人体の種々の部分に適合させるために必要とされる柔軟度をもたらす。最終結果は、高い力の減少、有効性と快適さとの結合である。パッド積層板10は、二つの層を一緒に重ね、それから、機械的に研磨することにより、または、成形ロールおよびスカイビングブレードを使用することにより、形作ることによって作られても良い。代替的に、パッドは、加熱および加圧下で二つの層を加熱し、二つを一緒に圧縮することにより作られても良い。そのような製造方法は、当業者において知られている。 その発泡層は、独立気泡フォームであり、好ましくは,ポリオレフィン独立気泡フォームである。しかし、類似した特性を有する他の材料が、また、用いられることができる。適したポリオレフィン独立気泡フォームは、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、エチレン/アクリル酸メチルコポリマー(EMA)、エチレンイオノマー、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマーから誘導される。これらのポリオレフィンの材料は、水分または汗を吸収せず、微生物の増加を助けることなく、通常、人体の皮膚に対して刺激がなく、また、過敏にさせるものでないので好ましい。適した他の材料は,天然ゴム、ブチルゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリノルボルネン、ブタジエンスチレン、ネオプレン、ニトリルゴム、および、同属のゴム材料、ポリウレタンフォームから誘導されたゴム発泡体と、可塑化ポリ塩化ビニル(PVC)の発泡体とを含んでも良い。ポリウレタンまたはゴムの発泡体と類似する他の材料は、望ましい耐衝撃性のレベルを実現できるけれど、人体の皮膚に直接または間接的に接触させて使用されるためにパッドのそのような材料を選択する際、注意がなされなければならない。当業者に知られている各々の特定の品質は、水分または汗の吸収を抑制し、微生物の増加を防止し、また、皮膚が炎症することおよび過敏となることを防止し、使用者の不快、使用者の健康に対して有害となることすべてを防止するように作られている。 外層16は、約128から192kg/m3(約8から約12lb/f3)の密度を有し、好ましくは約160kg/m3(約10lb/f3)の密度を有する。内層18は、約32から80kg/m3(約2から約5lb/f3)の密度を有し、好ましくは約64kg/m3(約4lb/f3)の密度を有する。その好ましい値が、一つのパッドにおいて、かなりの快適さと耐衝撃性との結合をもたらす。付加的に、全パッドの厚さの少なくとも50%で最上部、即ち、外側の高密度層を設けることが、パッドの性能を最大とする。 そのパッド構造の凹部内に配置される付加的なエネルギー吸収部材は、(1)ポリオレフィンまたはプラスチック発泡体、(2)弾力のあるゴム発泡体、(3)高防振性ゴム、(4)高防振性ポリウレタンの組成物、(5)硬化性ポリウレタンゲル、(6)高防振性ポリ塩化ビニルプラスチゾルゲル、(7)粘弾性の発泡体、または、(8)弾性のある熱可塑性のハネカムラミネートを含んでいる種々の材料から選択されても良い。 (1)好ましいポリオレフィンまたは他のプラスチックの発泡体は、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、エチレン/アクリル酸メチルコポリマー(EMA)、エチレンイオノマー、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマーを含む属から選択される独立気泡発泡体である。これらポリオレフィンの材料は、水分または汗を吸収せず、微生物の増加を助けることなく、通常、人体の皮膚に対して刺激がなく、また、過敏にさせるものでないので好ましい。ポリオレフィンまたは他のプラスチックの発泡体のインサートまたは複数のインサートの硬さおよび圧縮強さは、そのパッドの高密度外発泡層のそれ未満であり、好ましくは、ショアー押し込み硬度(00)で約72未満の硬度である。 (2)弾力のある発泡のゴムインサートは、天然ゴム、ブチルゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリノルボルネン、ブタジエンスチレン、ネオプレン、ニトリルゴム、および、同属のゴム材料から誘導されるもの、ポリウレタンフォームおよび、可塑化ポリ塩化ビニル(PVC)の発泡体であってもよい。もし、その弾力のある発泡のゴムインサートがパッドの外面に見える場合,一般的に洗浄の間水分が吸収するのを防止するために独立気泡の発泡体を選択することが好ましい。複数の発泡のゴムインサートの硬さは、そのパッドの高密度外発泡層のそれ未満であり、好ましくは、ショアー押し込み硬度(00)で約72未満の硬度である。 (3)高防振性ゴムは、油脂、可塑剤、および黒鉛のようなフィラーの高い配合により特徴づけられる固体ゴムの材料の同系を含んでいる。ゴム自体は、合成または天然のポリイソプレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ポリノルボルネン、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)ゴム、ブタジエンスチレンゴム、および、ゴム成形技術における当業者に知られている他の材料に基づくものであってもよい。高防振特性は、一般的に、油脂、可塑剤、および黒鉛のようなフィラーの高い水準の混入により与えられる。ポリノルボルネンに基づく高防振性ゴムの成形は、"A New Synthetic Rubber Nolsorex(登録商標)Polynorbomene"{アメリカ化学学会のゴム部門における会合(the meeting of the Rubber Division,American Chemical Society,Cleveland,Ohio,October 4-7,1977)において、R.F.OhmおよびT.M.Vialによる発表}の中で説明されている。”ポリノルボルネン:The Porous Polymer”(R P Ohm Chemtec March 1980)との双方は、本出願の一部を構成する。好ましい配合物は、経験豊富なものが実現しなかったものに匹敵する室温および変形歪周波数における高い防振性を示す。ポリノルボルネンおよびブチルゴムから誘導されたそのような例は、ショアー押し込み硬度(A)で約70から約30までの硬さの範囲内でRubber Associates,Inc.(Barberton.Ohio 44203)から入手される。この発明にとって好ましいものは、ショアー押し込み硬度(A)で最高50の硬度を有する高防振性ゴムである。さらに好ましくは、ショアー押し込み硬度(A)で最高約40の硬度を有する高防振性ゴムである。 (4)高防振性ポリウレタン組成物は、末端ヒドロキシル基および600乃至1200g/molの範囲の数平均分子量を有する僅かに分岐した実質的に線状のポリオール類と、化学量論量未満の芳香属ジイソシアン酸エステルとの反応により形成される。この形式の組成物は、本出願の一部を構成する米国特許第4,346,205号に開示されている。類似の材料は、商品名Sorbothane(登録商標){Sorbothane.Inc.(Kent,Ohio 44240)}として商業的に入手される。Sorbothaneは、固体であるけれど、Sorbothaneは、高い機械的な減衰、および、エネルギー吸収を示すことができる擬似の液体の特性を有している。Sorbothaneは、ショアー押し込み硬度(00)で約70から約30までの硬さの範囲内で利用できる。Sorbothane自体は、人体に受ける衝撃力を低減することにおいて有効なパッドとして機能を果たすことができるが、しかし、その約1280kg/m3(〜80lb/ft3)の高い密度が、身に付けるには不便となる大変重いパッドを作り出すこととなる。この発明における軽量発泡体の薄層内のインサートまたは複数のインサートとしてSorbothaneおよび類似の高防振用のポリウレタン組成物を使用することによって、高い機械的な防振性が比較的軽量であるパッドを維持しながら得られることができる。 (5)硬化ポリウレタンゲルは、しばしば、人間の組織および皮膚の属性を複写するために使用される。それらは、優れたエネルギー減衰特性および弾性を有している。硬化ポリウレタンゲルの一群は、芳香属ジイソシアネートを末端基とするグリコール溶液と称される”A”成分、ポリブタジエンポリオール溶液と称される”B”成分、および、ジアルキルとアルキルカルボキシレートとの混合物と称される”C”可塑剤成分を含んでなる3つの成分の液状物質システムから誘導される。代表的な配合物は、A成分が50重量部、B成分が100重量部、零から200%までの全A/B混合物の重量%とされる。そのようなゲルは、商品名Flabbercast(商標)としてBJB Enterprises.Inc.(Garden Grove,California92643)により製造されている。硬化ポリウレタンゲルの他の一群は、異なる3つの液状成分システムから誘導されてもよい。ひとつの例としては、BJB Enterprisesからまた入手され得るSkinflex III(商標)である。Skinflex III(商標)においては、芳香属ジイソシアネートを末端基とするポリオ記しプロピレングリコール混合物と称される”A”成分、ポリオールジアミン混合物と称される”B”成分硬化剤、およびジアルキルカルボキシレートと称される”C”可塑剤成分からなる。可塑剤”C”が”A”および”B”の全重量%のゼロから50%まで変化する場合,混合比は、50重量部の”A”成分と100重量部の”B”成分とされる。 硬化ポリウレタンゲルは、比較的高密度であり、それで作られたパッドインサートは、重く、そのパッドに重量を加えることとなる。 ゲルが硬化する前にゲルに中空の有機物または無機物のフィラー、例えば、中空のガラスの微小球を加えることにより、インサートの重量を50%以上ぐらい低減させることができる。Scotchlite Glass Bubbles(3M Co.,St.Paul,Minnesota 55144)は、適当な軽量のフィラーの一例である。 可塑剤がその硬化ポリウレタンゲルから移行することは可能なので通常、図8に示されるように、その低密度の発泡体層と高密度の発泡体層との間のゲルインサートを完全に包むことが好ましい。 (6)高防振性ポリ塩化ビニル(PVC)プラスチゾルのゲルは、大部分の可塑剤と小部分のPVCの樹脂とから作られる。そのようなプラスチゾルは、可塑化した液体に分散された特定の細かい粒子サイズのPVC樹脂の分散型である。 熱安定剤、顔料、およびプラスチゾルの技術において当業者に知られた他の添加物のような付加的な成分は、また、含まれても良い。一般に,プラスチゾルは、室温で液体である。適した高い温度まで加熱するとき、溶解物は、プラスチゾルを、優れた耐衝撃性を有する粘りのある均質な塊に転換する。一つのそのような材料であって衝撃吸収自転車シートにおける適用例は、本出願の一部を構成する米国特許第5,252,373号に開示されている。適したプラスチゾルは、"Plastomeric Plastisol M1430 Clear base'であり、適した可塑剤は、'Plastomeric Type B Plasticizer"である。双方の製品は、Plastomeric.Inc.(Waukesha.Wisconsin)から入手可能である。Plastomericによれば、M1430 Clear Baseは、53%のPVCの共重合樹脂、27%のジオクチルフタレート、2.5%のエポキシ化大豆油、3%のカルシウム亜鉛安定剤、7%のPVCを主成分としたチキソトローペ、7.5%のアジピン酸エステル系可塑剤を主成分としたチキソトローぺを含んでいる。 そのようなプラスチゾルの溶融温度範囲は、この発明における薄層からなるパッド内に使用された好ましいポリオレフィンの軟化点よりも高い華氏275度と400度との間にある。パッドの凹部および複数の凹部内の液状のプラスチゾルを溶解させるよりもむしろ、適した金属またはプラスチック用金型内で液状プラスチゾルを成形ゲルに溶解する溶解温度まで加熱し、それから、そのパッドの凹部または複数の凹部内に強靭の弾性のあるゴム製品を挿入することが必要とされても良い。可塑剤が溶解されたゲルから移行することも可能なので低密度の発泡体層と高密度発泡体層との間に、ゲルインサートを図8に示されるように,完全に包むことが通常、好ましい。 PVCプラスチゾルゲルは、比較的高密度であり、それで作られたパッドのインサートは、重く、そのパッドに重量を加えることとなる。 ゲルが硬化する前にゲルに中空の有機物または無機物のフィラー、例えば、中空のガラスの微小球を加えることにより、インサートの重量を50%以上ぐらい低減させることができる。Scotchlite(商標)Glass Bubbles(3M Co.,St.Paul,Minnesota 55144)は、適当な軽量のフィラーの一例である。(7)粘弾性の発泡体は、高い防振特性、および、高い衝突および衝撃吸収能力を有し,連続気泡のポリウレタンを主成分とした材料である。これらの材料で設計された高防振性は、その発泡体の機械的な圧力に対して反応を、変形速度に対して高感度にさせる。小さな荷重速度のもとでは、その発泡体は、徐々にまさに高粘性流体のように動作しつつ変形する。衝撃の場合のように、大きな荷重速度のもとでは、その発泡体は、大変堅い材料のように動作する。そのような材料の例としては、AeroE.A.R.Specialty Composites(Indianapolis.Indiana 46268)から入手できるCONFOR系の粘弾性のある発泡体を含んでいる。これらの発泡体は、約92.8乃至約102.4(kg/m3){約5.8乃至約6.4(lb/f3)}の範囲の密度、および、室温でショアー押し込み硬度(00)で約20未満の硬さを有している。 粘弾性の発泡体自体は、有効な衝撃吸収パッドを作るものとはいえ、それらは、連続気泡である。この連続気泡構造は、もし洗浄されるならば多量の水を吸収し、その後、乾燥させることを大変困難にさせる。本発明のパッドとしては、図8に示されるように、低密度独立気泡発泡層と高密度独立気泡発泡層との間に粘弾性の発泡層インサートを、完全に包むことが好ましい。粘弾性の発泡層のインサートの厚さの範囲は、約6.35mmから約19.0mmである。 (8)弾性のある熱可塑性のハネカム積層板は、熱、接着剤または双方の使用により、二つのプラスチックフィルムの間に積層された熱可塑性のハネカムコアの材料からなる。そのようなハネカム材料の例としては、Cecore(商標)という名でポリプロピレンおよびポリエステル熱可塑性ハネカム、Cecore(商標)Cush'n Formという名でポリプロピレン熱可塑性ハネカム、TPU(商標)という名で熱可塑性ポリウレタンハネカムサンドイッチをHexcel Corporation(Pleasanton,California 94588)から入手可能である。TPU(商標)という名の熱可塑性ポリウレタンハネカムサンドイッチは、6.35mmのセル(小孔)を有し、厚さ約0.127mmから0.508mmまでの範囲とされる対向するフィルムを利用している。この発明のパッドとしては、エネルギー吸収用インサートとして使用されるそのハネカムサンドイッチは、約12.77mmの厚さの一つの層、または、それぞれ約6.35mmの厚さの二つの層から成るものであっても良い。 ヒップパッドを身につけた快適さは、衣服のデザインにより一層良くなる。衣服の生地は、特に気流の孔を備えるパッドと組み合わされるとき、通気性を一層良くすることができる。皮膚から離れた自然の湿気を吸い取ることを促進する生地は、温度調節および快適さを助長する。Colville inc.(Winston Salem,North Carolina)により製造される"Cottonwick"は、この目的にとって特に有効な生地である。Cottonwickは、生地内の湿気を吸い取る重合シリコン被膜を備える独自のニットループを有している。そのニットループは、円錐状のキャピラリーを形成している。そのシリコンの被膜が、その円錐の中に生地の表面から離れた湿気を送り出すこととなる。 この発明のパッドは、例えば、そのパッドが除去されないようにポケットの中のパッドを縫い付けることによって衣服に固着される。従って、そのような衣服に使用されるパッドは、少なくとも、衣服と一緒に手洗い可能、好ましくは、機械洗い(洗濯機使用)可能であることが必要である。洗濯後、衣服およびパッドは、乾燥されなければならない。室温空気内の連続乾燥と加熱空気による機械乾燥とは、衣服の生地およびパッド双方を通過する気流を助長するパッド内の開口部により促進される。代替的に、その衣服は、ジッパー、留め具、フックアンドパイルファスナーなどの手段により、開閉可能であり、かつ、再び密封できるポケットを有するものであってもよい。これが、要望されるならばその衣服が別々に洗濯されるように衣服からパッドを取り外し可能とする。 後述の例は、本発明の説明に役立つものであるが、本発明はそれに制限されるものではない。 実施例1:インサートを有しない凹部付機械加工発泡積層パッド 多層パッドは、図7に示されるように,互いに対向しかつ互いに平行な二つの水平面と、互いに対向する二つの湾曲面を有するように厚さ6.35mmのシートから打ち抜かれ、密度64(kg/m3)を有する1枚の第1のポリエチレンフォーム(MC3800:Sentinel Products Corporation.Hyannis.Massachusetts.02601)により構成されている。そのシートの回りに離隔して配される8個の直径12.7mmの孔は、同時に打ち抜かれる。その水平面の間の距離は,約127mmであり、そのシートの中心を通って測定される湾曲面間の距離は、約139.7mmである。この第1の部品は、そのパッドにおける皮膚の側、即ち、身につける側である。 直径約114.3mmの円形である発泡体の第2の部品は、約160lb/m3の密度を有し、厚さ約12.7mmのポリエチレンフォーム(Minicell LI000:Voltek Lawrence,Massachusetts 01843)から打ち抜かれる。この部品は、また、同時に打ち抜かれ、かつ、その第1のフォームと同じ空間的な配置である8個の直径12.7mmの孔を有している。直径約76.2mm(3.0インチ)であり、その部品の中心に一致するその中心に位置付けられているかなり大きな孔は、また、同時に打ち抜かれる。この第2の部品は、その身につけた人体から離れたそのパッドの外面となる。 二つの発泡体部品は、各部品の8個の12.7mmの孔が互いに合わさるように両面粘着テープ(3M #343:3M Co..St.Paul.Minnesota 55144)で一緒に積層される。その積層されたアッセンブリ(組立体)は、それから、カップ状の砥石車を使用して機械的に加工され、すべての方向でそのパッドに円滑なテーパ面をもたらし、また、その積層板にそのパッドの最も外部、または、凸面上にあるL1000の発泡体でドーム状または湾曲した横断面を与える。仕上げられたパッドは、約12gである。これが、そのパッドの中心に配され直径約76.4mmおよび深さ約12.7mmの凹部を有する積層パッドとなる。 その低密度発泡体が凹部の底を形成する一方で、その高密度発泡体は、完全にその凹部を取り囲む。その最大厚さは、その凹部にごく近接したパッドの部分において約19mmであり、厚さはそのパッドの外周縁部の回りに向かって約3.18mm未満まで漸減する。 堅い表面とは反対方向の衝撃に対してのそのパッドの緩衝能力は、サロゲートヒップで判定される。サロゲートヒップは、他の要素と同様にポリオレフィンおよびネオプレンの独立気泡の発泡体で構成され、落下したときにおける柔らかい組織の反応および人間のヒップの骨盤の反応をまねて設計されている。サロゲートヒップは、平らな鋼板に衝突したときの速度が約2.7m/secとなるように約37.5cmの距離から落下される。サロゲートヒップの重さは、およそ35kgであり、代用の大腿骨および代用の大転子を含んでいる。5000ポンドのロードセル(Product No.8496-01,GRC Instruments,Santa Barbara California)は、そのサロゲートヒップがその鋼板上に落下したとき,そのサロゲートヒップに伝達された力を測定する。そのパッドがないサロゲートヒップが落下され、その鋼板に衝突したとき、その代用の大転子において測定された力は、約6000(N)である。 この発明のパッドと比べるために、ヒッププロテクタがSAFEHIP(商標)(Sahvatex,Denmark)という製品から取り外され、サロゲートヒップに取付けられ、そのヒップの外皮を覆う伸縮生地により、その代用の大転子の部分上の所定位置に保持される。パッドのあるサロゲートヒップが、落下され鋼板に速度2.7m/secで衝突したとき、その代用の大転子において測定された力は、パッドのないサロゲートヒップの測定値の約30%未満である。そのSAFEHIP(商標)の重さは、約31gであり、そのSAFEHIP(商標)はパッドの重さ(g)あたりの力の減少(%)を約1%/gとする。しかしながら、この水準の力の減少は、十分に本発明のパッドにおける最小40%の力の減少目標以下となる。 この実施例のパッドは、そのサロゲートヒップに取付けられ、そのヒップの外皮を覆う伸縮生地により代用の大転子の部分における所定位置に保持される。そのパッドの凹部は、代用の大転子上の中央に合わされている。そのパッドのあるサロゲートヒップは、落下され、速度2.7m/secで鋼板に衝突するとき、その代用の大転子において測定された最大の力は、パッドのないサロゲートヒップにより測定された値の約67%未満である。パッドの重さあたりの力の減少は、従って、約5.58%/gとなる。 この実施例のパッドは、その代用の大転子を取り囲む部分に対する大抵の衝撃力を回避する。その凹部を取り囲む堅い高密度の発泡体は、そのパッドが底をつくことを防止する。また、さらに、その大転子の上に重なる代用の皮膚および柔らかい組織が衝突中鋼板に直接的に接触することを防止する。しかしながら、この構成のパッドが下着のポケット内に配され、通常の衣服の下に身につけられるとき,その凹部の輪郭は、パッド/衣服の製品における強い消極的な印象を作りだすことは容易く明白となる。 実施例2:ポリオレフィンインサート付発泡体の積層パッド 実施例1で説明されたものと同一のパッドが組立てられている。そのパッドの中央に配された直径76.4mm、深さ約12.7mmの凹部内に、1枚のPlastazote(登録商標)という商品の低密度ポリエチレンフォーム(3.8lb/f3)(Plastazote LD60 Zotefoams,Inc..Hackettstown,New Jersey 07840)(直径約76.4mm、厚さ約12.7mm)がその発泡層に積層するために使用される同一の両面粘着テープ(3M #343:3M Co..St.Paul,Minnesota 55144)により取付けられる。その代用の大転子上の中央にあるインサートを備えたサロゲートヒップドロップテスタにおいて評価されるとき、その代用の大転子において測定された最大の力は、パッドのないサロゲートヒップにおける測定値の約66%未満である。その結果、その力のパッドの重さ(g)あたりの減少は、約4.71%/gである。 実施例3:Sorbothane(登録商標)インサート付発泡体の積層パッド 実施例1で説明されたものと同一のパッドが組立てられている。そのパッドの中央に配された直径76.4mm、深さ約12.7mmの凹部内に、1枚のショアー押し込み硬度(00)50であるSorbothane(登録商標)という商品の高防振性ポリウレタン(Sorbothane.Inc.,Kent Ohio 44240)(直径約76.4mm、厚さ約12.7mm)がその発泡層に積層するために使用される同一の両面粘着テープ(3M #343:3M Co..St.Paul,Minnesota 55144)により取付けられる。そのパッドの総重量は、約95(g)である。その代用の大転子上の中央にあるインサートを備えたサロゲートヒップドロップテスタにおいて評価されるとき、その代用の大転子において測定された最大の力は、パッドのないサロゲートヒップにおける測定値の約57%未満である。その結果、その力のパッドの重さ(g)あたりの減少は、約0.60%/gである。実施例4:Flabbercast(商標)インサート付発泡体の積層パッド 実施例1で説明されたものと同一のパッドが組立てられている。そのパッドの中央に配された直径76.4mm、深さ約12.7mmの凹部内に、液状のFlabbercastの配合物(商標)(Garden Grove,California 92643)は、A成分が50重量部、B成分が100重量部含み、全A/B混合物の重量%で100%に等しいとされる十分な可塑剤Cが注入されている。そのパッドが放置され、そのゲルは硬化させて固める。その硬化の時間の完了時、完成したパッドの重さは、約59(g)である。その代用の大転子上の中央にあるインサートを備えたサロゲートヒップドロップテスタにおいて評価されるとき、その代用の大転子において測定された最大の力は、パッドのないサロゲートヒップにおける測定値の約69%未満である。その結果、その力のパッドの重さ(g)あたりの減少は、約1.17%/gである。 実施例5:軽量型Flabbercast(商標)インサート付発泡体積層パッド 実施例1で説明されたものと同一のパッドが組立てられている。そのパッドの中央に配された直径76.4mm、深さ12.7mmの凹部内に、液状のFlabbercastの配合物(商標)は、A成分が50重量部、B成分が100重量部含み、全A/B混合物の重量%で100%に等しいとされる十分な可塑剤C、A/B/C混合の総重量で約15%のScotchlite Glass Bubbles(Product No.Kl5,3M Co.,St Paul,Minnesota 55144)が注入されている。そのパッドは放置され、そのゲルは硬化させて固められる。その硬化の時間の完了時、完成したパッドの重さは、約38(g)である。その代用の大転子上の中央にあるインサートを備えたサロゲートヒップドロップテスタにおいて評価されるとき、その代用の大転子において測定された最大の力は、パッドのないサロゲートヒップにおける測定値の約66%未満である。その結果、その力のパッドの重さ(g)あたりの減少は、約1.74%/gである。 実施例6:ポリノルボルネンの高防振性のゴムインサート付発泡体の積層パッド 実施例1で説明されたものと同一のパッドが組立てられている。そのパッドの中央に配された直径76.4mm、深さ約12.7mmの凹部内に、1枚のショアー押し込み硬度(A)40であるポリノルボルネンの高防振性ゴム(Rubber Associates.Inc.,Barbcrton.Ohio)(直径約76.4mm、厚さ約12.7mm)がその発泡層に積層するために使用される同一の両面粘着テープ(3M #343:3M Co..St.Paul,Minnesota 55144)により取付けられる。そのパッドの総重量は、約80(g)である。その代用の大転子上の中央にあるインサートを備えたサロゲートヒップドロップテスタにおいて評価されるとき、その代用の大転子において測定された最大の力は、パッドのないサロゲートヒップにおける測定値の約42%未満である。その結果、その力のパッドの重さ(g)あたりの減少は、約0.52%/gである。実施例7:高防振性ブチルゴムインサート付発泡体の積層パッド 実施例1で説明されたものと同一のパッドが組立てられている。そのパッドの中央に配された直径76.4mm、深さ約12.7mmの凹部内に、1枚のショアー押し込み硬度(A)40である高防振性ブチルゴム(Rubber Associates.Inc.,Barberton.Ohio 44203)(直径約76.4mm、厚さ約12.7mm)がその発泡層に積層するために使用される同一の両面粘着テープ(3M #343:3M Co..St.Paul,Minnesota 55144)により取付けられる。そのパッドの総重量は、約80(g)である。その代用の大転子上の中央にあるインサートを備えたサロゲートヒップドロップテスタにおいて評価されるとき、その代用の大転子において測定された最大の力は、パッドのないサロゲートヒップにおける測定値の約40%未満である。その結果、その力のパッドの重さ(g)あたりの減少は、約0.50%/gである。 実施例8:熱可塑性ポリウレタンハネカムサンドイッチのインサート付発泡体積層パッド 実施例1で説明されたものと同一のパッドが組立てられている。そのパッドの中央に配された直径76.4mm、深さ約12.7mmの凹部内に、2枚の厚さ6.35mmのTPU(商標)熱可塑性ポリウレタンハネカムサンドイッチ(Hexcel Corporation,Pleasanton,California 94588)は、それぞれ、約6.35mmのセルを有し、(公称密度約8lb/f3、直径約76.4mm、厚さ約12.7mm)互いに積み重ねられ、そして、その発泡層に積層するために使用される同一の両面粘着テープ(3M #343:3M Co..St.Paul,Minnesota 55144)により、パッドに取付けられる。そのパッドの総重量は、約26(g)である。その代用の大転子上の中央にあるインサートを備えたサロゲートヒップドロップテスタにおいて評価されるとき、その代用の大転子において測定された最大の力は、パッドのないサロゲートヒップにおける測定値の約56%未満である。その結果、その力のパッドの重さ(g)あたりの減少は、約2.15%/gである。実施例9:粘弾性発泡体インサート付発泡体積層パッド 実施例1で説明されたものと同一のパッドが組立てられている。そのパッドの中央に配された直径76.4mm、深さ約12.7mmの凹部内に、1枚のCONFOR(商標)CF47(AeroE.A.R Specialty Composites,Indianapolis,Indiana 46268)という商品のポリウレタン発泡体(約5.8lb/f3、ショアー押し込み硬度(00)約20、および直径約76.4mm、厚さ約12.7mm)が、その発泡層に積層するために使用される同一の両面粘着テープ(3M #343:3M Co..St.Paul,Minnesota 55144)により、取付けられる。そのパッドの総重量は、約17(g)である。その代用の大転子上の中央にあるインサートを備えたサロゲートヒップドロップテスタにおいて評価されるとき、その代用の大転子において測定された最大の力は、パッドのないサロゲートヒップにおける測定値の約66%未満である。その結果、その力のパッドの重さ(g)あたりの減少は、約3.88%/gである。実施例10:PVCプラスチゾルゲルのインサート付発泡体積層パッド 実施例1で説明されたものと同一のパッドが組立てられている。PVCプラスチゾルゲルの試料は、Sports Med(Birmingham.Alabama 35222)から入手される米国特許第5,252.373,号で示されるシートクッション(Model AI0305)からきり取られる。パッドのインサートは、最初、ビーカの中でゲルを華氏約350度で液化されるまで加熱することにより加工され、それから、その熱い液体を直径約76.4mmおよび深さ約12.7mmを有する円形の金型内に注入し、それから、そのゲルを室温で冷却させ、その結果、その本来の柔らかいゲル状態に戻る。直径約76.4mm、厚さ約12.7mmの冷却されたゲルは、その金型から取り出され、そして、直径76.4mm、深さ12.7mmの凹部の底に、その発泡層に積層するために使用される同一の両面粘着テープ(3M #343:3M Co..St.Paul,Minnesota 55144)により、取付けられる。そのパッドの総重量は、約61(g)である。その代用の大転子上の中央にあるインサートを備えたサロゲートヒップドロップテスタにおいて評価されるとき、その代用の大転子において測定された最大の力は、パッドのないサロゲートヒップにおける測定値の約71%未満である。その結果、その力のパッドの重さ(g)あたりの減少は、約1.16%/gである。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a protective pad for the human body. The invention further relates to a protective pad that is lightweight, shock absorbing, flexible, and breathable. BACKGROUND OF THE INVENTION Hip pads, and other protective pads, are used to protect the human body from damage caused by impact from falls, accidents, sports, and other related events. In particular, a fracture caused by an accidental fall is a common event for elderly people, osteoporosis people, people with wandering feet and difficulties walking. Fractures are very difficult to recover in elderly people, especially in osteoporotic people. It is also highly desirable firstly to prevent them from occurring. Various protective pads and clothing have been available in the past. However, all have some disadvantages. Typical protective clothing is one that is permanently fixed to the garment so that the pad is positioned above the vulnerable part of the human body, or that is placed in a clothing pocket, straps or skin. A pad that is held in place by safe bonding. Particularly prone to such damage, particularly in the elderly, is the hip. Hip fractures that occur 2-3% when involving an elderly faller generally involve a fracture at the proximal end of the femur. This part of the femur consists of the head, neck, greater trochanter, and lesser trochanter. The greater trochanter protrudes outwards at the most lateral side of the hip and is positioned as such, and is subject to the brunt of the impact forces generated on the hip due to falls, especially from the side. To protect the hips, the pads are typically fixed inside the garment in the area over the hips, or are arranged in pockets made in the garment at the hips. More specifically, the pad is typically positioned to overlie the greater trochanter and, in some forms of force or energy avoidance pads, to surround the greater trochanter without actually covering it. Have been. The extent to which the required impact force of the pad during a fall is reduced is subject to much debate. This is because the force measurements required to break the elder cadaver's femur in a simulated fall fall significantly. These measured values are calculated from 2110 (N) (JC. Lotz & WC. Hayes J. Bone Joint Surg. [Am], Vol. 72, pp. 689-700, 1990) according to the speed of the load to 6020 (N). (T, G Weber, K, H. Yang, R, H, Firzgerald, ASME Adv. Bioeng. BED22: pp 111-114, 1992). In addition, the speed at which a falling human torso hits a hard surface, such as a tile floor, varies from about 2.0 m / sec to about 4.5 m / sec. An average speed of about 2.6 m / sec was mentioned by researchers who measured the speed of the hips in voluntary human falls (SNRobinovit ch. J. Biomech. Eng. Vol. 9, pp 1391-1396, 1994). ing. Estimates of the force applied to the greater trochanter without pad during a fall also range widely from about 5700 (N) to about 10,400 (N) (J. Parkkari et al. J. Bone and Mineral Res .. Vol, 10, No, 10, pp 1437-1442, 1995). The best evidence of pad effectiveness comes from analytical studies in living people. Such investigations have been performed by Laurit zen (Lancet, Vol. 341, pp. 11-13, 1993) using rigid shell-type pads. This pad is known to reduce the incidence of hip fractures by about 50% in the people studied. Despite these powerful analysis results, the Lauritzen pad has a relatively small reduction in force when impacted by a heavy pendulum (35 kg) mounted on a substitute hip and traveling at a speed of 2.6 m / sec. (SN. Robinovitch, et al., J. Biomechnical Engineering, Vol. 117, pp 409-413. 1995). Under these non-natural test conditions, the Lauritzen pad only reduces the maximum value of the femoral force from about 5770 (N) to about 4800 (N) by about 17%. . Hip protection products based on Lauritzen pads are marketed by Sahvatex (a Joint venture between Sahva NS and Tytex NS) in Denmark under the trade name SAF EHIP ™. The hip protector is an elliptical structure that includes a rigid plastic shell and is sewn into a pair of cotton underwear. These analytical results suggest two hypotheses. First, even though such tests are useful in measuring the ability to reduce force in various interrelated pad systems, the pendulum impact test used by other investigators is not There is no good correlation to pad performance. In such a test, the pad is mounted on a surrogate hip, which is held in a fixed position and battered laterally with a swung mass of 35 kg or more. In an actual fall, the forces are somewhat different. In a fall, the pad and the body mass move downwards and, in effect, strike against a fixed object, such as the ground or a hard floor, which is accelerated downward by gravity and does not move much in response. If the test surrogate hip is dropped onto a solid surface and repeats the proper dropping motion, you will probably guess that the rank ranking of the various pad systems is probably similar, but the percentages are somewhat different. Results will be obtained. The second hypothesis is that the pendulum test correlates with the performance of the pad in vivo, and even the relatively low level (at least about 20%) pad of maximum force reduction in vivo is prone to falling. It hypothesizes that it is effective in reducing hip fractures across the elderly population. Either way, regardless of the test method, pads that reduce the maximum force compared to analytically tested Lauritzen / Sahvatex pads are even more effective at preventing hip fractures, Will protect an even wider class of people. Obviously, the reduction in force provided by the pad will reduce the incidence of hip fracture. However, our consumer research indicates that, in addition to reducing the impact force exerted on the greater trochanter when falling, pads also offer other benefits for enhancing the wearer's compliance. Suggests that you must. These are related to appearance and garment comfort, and include properties such as maximum thickness, thickness cross section, weight, breathability, flexibility, and body fit. It has many disadvantages in the area. Some prior art pads are thick and difficult to handle in order to provide adequate protection from impact. Many typical prior art pads intended to provide effective impact resistance are greater than one inch thick. Thin prior art pads provide low impact resistance, typically characterized by a reduction in force of less than about 30% when measured on a surrogate hip struck by a drop or heavy pendulum . Other pads are not breathable and cause heat storage on the skin covered by the pad. Still other pads are non-flexible and rigid, so that they do not conform to the parts of the body that are covered. In addition, hard shell-like pads tend to be uncomfortable to sit or sleep when worn. Soft foam pads require a greater thickness to absorb impact forces. Larger thicknesses result in thicker, less comfortable pads and increased heat storage under the pads. Everything is unpleasant for the user. Our consumer research has shown that regardless of age or physical condition, the potential of a garment is related to their appearance. The hip pad is preferably no thicker than about 1 inch (25.4 mm), and more preferably has a maximum thickness of less than 3/4 inch (19 mm). The cross section of the thickness is also important. Preferred pads are those that gradually decrease from the thickest portion to the surroundings so that the pad or the edge of the pad is not visible under normal clothing. The thickness limit around the pad is preferably less than 1/2 inch. More preferably, the thickness limit around the pad is preferably less than 1/4 inch. Still more preferably, the thickness limit around the pad is preferably less than 1/8 inch. The weight of the pad is important because the most likely wearer is an elderly lady with a lean body and a small body. Preferred pads are each less than about 300 (g) (600 g in pairs). More preferred pads are each less than about 200 (g) (400 (g) in pairs). Most preferred pads are each less than about 100 (g) (200 (g) in pairs). The different sports pads are intended to be worn for a very short period of time, and protective elder pads for the elderly can be worn all day, indoors and outdoors, in all climates, hot and cold, in sufficiently humid conditions. It is intended to be attached to Typical foam pads are made of closed cell foam that is impermeable to moisture or sweat from the body. In addition, such pads are thermal insulation and do not efficiently dissipate body heat. This will lead to even more sweat and moisture pools under the pad that will hurt the skin of the elderly wearer. Thus, preferred pads have sufficient openings, preferably at least about 5% or more, and more preferably about 10% or more, to allow sweat to evaporate and to dissipate body heat. Is what it is. A new and improved protective pad is disclosed therein which provides increased impact resistance with a relatively thin and lightweight pad. Increased impact resistance is maintained while providing breathability to prevent heat storage and its associated discomfort. In addition, this new pad provides flexibility and adaptation to the parts of the body that are protected without any impact that is inherently inconvenient for its protection. SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a protective pad for protecting a predetermined part of a human body against impact. The pad has a surface and thickness, a high density closed cell polymer foam layer on the outer surface of the pad away from the wearer's body, and a low density isolation on the inner surface of the pad relative to the wearer's body A foamed polymer foam layer. Typically, the high density foam is about 128 to 192 kg / mThree (About 8 to about 12 lb / fThree ), Preferably about 160 kg / mThree (About 10lb / fThree ). High density foams typically have a hardness of about 72 to about 95 Shore indentation hardness (00). Low-density foam is typically about 32 to 80 kg / mThree (About 2 to about 5 lb / fThree ), Preferably about 64 kg / mThree (About 4lb / fThree ). Low density foams typically have a hardness of about 40 to about 70 Shore indentation hardness (00). The layers are secured together, providing the user with a relatively high impact resistance to impact forces and a relatively comfortable, relatively lightweight pad. The pad according to the invention has one or more recesses for receiving additional energy absorbing material in the form of plugs or inserts. The recess is cut into the pad from the outside of the pad and extends a portion of the way through the pad, or is positioned within the internal structure of the pad, the inner and outer foam Covered by body layers. These recesses are generally located at or about the center of the pad. The additional energy-absorbing insert material or materials is selected among those having a low hardness, or flexibility, or a lower compression force, a higher damping than a dense foam layer. In vibration isolation, which applies to the material's ability to disperse impact energy therein, much of the energy used to distort the material is dissipated directly as heat. Additional energy absorbing insert materials or materials include polyolefin or other polymeric foams, elastic rubber foams, high damping rubber, high damping polyurethane compositions, curable polyurethane gels, It is selected from the group comprising polyvinyl chloride plastisol gel, viscoelastic foam, and related materials. The inclusion of such additional energy absorbing materials typically leads to pads that are reusable, even after a wide variety of impacts. Disposable, single use pads may also be constructed in accordance with the present invention. In such a case, the recess or recesses are filled with a crushable, inelastic material, such as expanded polystyrene foam, or other plastic foam, which is irreversibly crushable under the impact of a drop. . The pad has multiple score lines partially across its outer surface and in thickness to provide substantial flexibility and compliance to the part of the body covered by the pad without significantly affecting impact resistance. You may have. The score line is positioned so as to pass through the insert material and materials or not through the insert material and materials. The pad also has a plurality of openings in its surface and completely through its thickness to provide heat dissipation from the area of the body covered by the pad while maintaining sufficient shock resistance and ventilation. are doing. Generally, the pad weighs less than about 100 (g) and has a preferred maximum thickness of less than about 25.4 mm. The overall size of the pad, ie, the area covered by the pad, is from about 96.7 to about 387.0 (cm).Two ) {About 15 to about 60 (inchTwo ) May be in the range of (1). The percentage of openings ranges from about 5% to about 50%, depending on the overall size of the pad. In general, the percentage of openings in the pad is selected to provide maximum ventilation if it results in a maximum force reduction of about 40% or more, as measured by the surrogate hip drop test. Preferred pads in the present invention meet or exceed the goal of a force reduction of up to 40% with a weight of less than 100 (g). Thus, as measured in the surrogate hip drop test, the maximum force reduction (%) to weight per pad (g) is about 0.4% per pad (g). Even more preferred are those pads that weigh less than 50 (g), meet or exceed their 40% goal, and provide at least a 0.8% reduction in force per gram. Most preferably, a pad weighing less than 30 (g) meets its 40% goal and provides at least a 1.33% reduction in force / gram. Overall, a preferred range of percent force reduction per gram weight at the pad is from about 0.25% to about 8.00% per gram. This ratio is more preferably from about 0.40% per gram to about 6.00% per gram. Such pads may be permanently or removably attached to the garment. The garment is preferably made of a fabric that facilitates draining sweat puddles away from the human body. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS While the specification points to the details that may point out or distinctly claim the invention, the same thing will be better understood from the following description when read in conjunction with the accompanying drawings. Seems to be. FIG. 1 is a plan view of the protection pad of the present invention. FIG. 2 is a partial sectional view taken along line 2-2 of FIG. FIG. 3 is a plan view of an alternative embodiment of the protection pad of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of the hip pad of FIG. 1 shown in a bent position. FIG. 5 is a plan view of another alternative embodiment of the protection pad of the present invention. FIG. 6 is a partial sectional view taken along line 6-6 in FIG. FIG. 7 is a plan view of another alternative embodiment of the protective pad of the present invention where the insert is completely wrapped by high and low density foam layers. FIG. 8 is a partial sectional view taken along line 8-8 in FIG. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring to the drawings in detail, like numerals represent like elements throughout the drawings, and a protective pad which is an embodiment of the present invention is shown in FIG. The protective pad 10 is relatively lightweight and relatively thin (less than 25 mm thick, but most preferably up to 19 mm). Also, the protective pad is relatively flexible and is shaped according to the requirements for a particular use, as described in detail below. The pad 10 has a high degree of opening through its thicker portion to allow air to pass, as shown by the holes 12, while maintaining a fairly high impact resistance. The pad 10 also effectively reduces at least 40% of the impact force received without protection when measured using a surrogate hip drop tester equipped with test equipment. FIG. 1 further shows the arrangement of the energy absorbing insert divided into four parts A, B, C and D by a score line 14 to form a square insert arranged around the center of the pad. In addition to square, the shape of the insert may be circular, oval, square, triangular, pentagonal, hexagonal, or other shapes. The high density layer 16 forms the outer surface of the pad, and the lower density layer 18 forms the inner surface of the pad. The pad 10 may be shaped into various shapes, such as a square (as shown in FIG. 3), a square, a circle, an ellipse, etc., based on the particular desired format and application. A number of inserts E, F, G, and H are shown arranged around the center of the pad. One skilled in the art will consider other configurations and shapes of these inserts. In FIG. 3, holes 12 provide breathability, and score lines 14 provide flexibility and similarity to the protected area of the human body. The holes 12 are for ventilation and heat dissipation in the padded condition and range in diameter from about 3.18 mm to about 25.4 mm depending on the desired level of breathability and impact resistance. You. Other shapes such as ellipses and squares may also be used. The surface area dedicated to the holes 12 must be large enough to provide sufficient ventilation, but not so large as to reduce the maximum force damping performance at the pad 10 to less than about 40%. The area dedicated to the holes 12 ranges from 5% to 50% of the total area, while retaining fairly high impact resistance. The pad 10 may be formed in a net shape by partially cutting out the thickness of the pad 10 and forming the score line 14. The score line 14 is preferably cut to a depth of about 1/4 to 3/4 of the total pad thickness over the surface portion, as shown in FIGS. The score lines 14 are cut or molded into the pad from the outer surface, ie, the dense foam side of the pad. This allows the pad to be very flexible and conform to a wide range of shapes and sizes. The flexibility provided by score line 14 is illustrated in FIG. The pattern and interval of the score lines may be changed. For illustrative purposes, FIGS. 1, 3 and 4 show score lines cut at +45 or -45 degrees to the straight edge of the pad and through the center of the hole in the pad. The score line may also be cut at 90 degrees to the straight edge of the pad, or at +45 degrees and any angle between -45 and 90 degrees. The score lines may be through the holes, pass between the holes, or a combination of those passing through the holes and passing between the holes. The score lines need not be clipped as shown in FIGS. 1, 3, and 4 so that straight lines intersect with each other at parallel and right angles. The score lines may also be cut out in a fan-shaped arrangement with respect to one surface of the pad. The score line may be curved, sinusoidal, or zigzag across the pad. The preferred spacing between score lines is between about 6.53 mm and about 50.8 mm. Further, a more preferred spacing between score lines is between about 12.77 mm and about 25.4 mm. FIG. 5 shows yet another embodiment of the invention, in this case a pad with one circular insert "J" and no score line. The pad is made from a combination of at least two different types of foam material and one or more insert materials disposed in one or more recesses of the pad. The outer impact layer 16 is a rigid, high-density material, preferably a closed cell polymer foam, such as Vortex L1000 polyethylene foam (Voltek. Lawrence. Massachusetts 01843). According to the manufacturer, this material is about 160 kg / mThree (10 pounds per cubic foot), about 75 hardness at Shore indentation hardness (00), about 64 (psi) compression at 25% strain, and about 97 (psi) compression at 50% strain. Having. Inner layer 18 is a soft, low density buffer material and is preferably a closed cell polymer foam, for example, Sentinel MC3800 polyethylene foam (Sentinel Products Corporation. Hyannis, Massachusetts 02601). According to the manufacturer, MC3800 foam is about 64 kg / mThree (4lb / fThree ), A hardness of about 70.5 at Shore indentation hardness (00), a compressive force of about 25 (psi) at 25% strain, and a compressive force of about 42.8 (psi) at 50% strain. . The outer layer 16 absorbs the impact force by compression and avoids the impact force around the pad. The outer layer 16 is stiff enough to prevent the pad from sinking under impact, while the inner layer 18 provides the comfort and flexibility required to fit various parts of the body. The end result is a combination of high force reduction, effectiveness and comfort. The pad laminate 10 may be made by laminating two layers together and then shaping by mechanical polishing or by using forming rolls and skiving blades. Alternatively, the pad may be made by heating the two layers under heat and pressure and compressing the two together. Such manufacturing methods are known to those skilled in the art. The foam layer is a closed cell foam, preferably a polyolefin closed cell foam. However, other materials with similar properties can also be used. Suitable polyolefin closed cell foams are low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), medium density polyethylene (MDPE), high density polyethylene (HDPE), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene / Derived from methyl acrylate copolymer (EMA), ethylene ionomer, polypropylene, polypropylene copolymer. These polyolefin materials are preferred because they do not absorb moisture or sweat, do not aid in the growth of micro-organisms, and are generally non-irritating and non-sensitizing to human skin. Other suitable materials include natural rubber, butyl rubber, polyisoprene, polybutadiene, polynorbornene, butadiene styrene, neoprene, nitrile rubber, and related rubber materials, rubber foams derived from polyurethane foams, and plasticized polychloride. And a foam of vinyl (PVC). Other materials similar to polyurethane or rubber foam can achieve the desired level of impact resistance, but select such materials for the pad to be used in direct or indirect contact with the human skin When doing so, care must be taken. Each particular quality known to those skilled in the art inhibits the absorption of moisture or sweat, prevents the growth of microorganisms, also prevents the skin from becoming irritated and irritable, and discomfort to the user. It is designed to prevent anything that is detrimental to the user's health. The outer layer 16 is about 128 to 192 kg / mThree (About 8 to about 12 lb / fThree ), Preferably about 160 kg / mThree (About 10lb / fThree ). The inner layer 18 is about 32 to 80 kg / mThree (About 2 to about 5 lb / fThree ), Preferably about 64 kg / mThree (About 4lb / fThree ). The preferred values provide a significant combination of comfort and impact resistance in one pad. Additionally, providing a top, or outer, dense layer at least 50% of the total pad thickness maximizes pad performance. Additional energy absorbing members located within the recesses of the pad structure include (1) polyolefin or plastic foam, (2) elastic rubber foam, (3) high vibration isolation rubber, (4) high rubber. (5) curable polyurethane gel, (6) high-vibration polyvinyl chloride plastisol gel, (7) viscoelastic foam, or (8) elastic thermoplastic splash It may be selected from a variety of materials, including cam laminates. (1) Preferred polyolefin or other plastic foams are low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), medium density polyethylene (MDPE), high density polyethylene (HDPE), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) ), Ethylene / methyl acrylate copolymer (EMA), ethylene ionomer, polypropylene, a closed cell foam selected from the genus including polypropylene copolymers. These polyolefin materials are preferred because they do not absorb moisture or sweat, do not aid in the growth of micro-organisms and usually do not irritate or irritate the human skin. The hardness and compressive strength of the polyolefin or other plastic foam insert or inserts is less than that of the dense outer foam layer of the pad, preferably less than about 72 Shore indentation hardness (00). Hardness. (2) Elastic foam rubber inserts are derived from natural rubber, butyl rubber, polyisoprene, polybutadiene, polynorbornene, butadiene styrene, neoprene, nitrile rubber, and rubber materials of the same genus, polyurethane foam and plastic It may be a foam of activated polyvinyl chloride (PVC). If the resilient foam rubber insert is visible on the outer surface of the pad, it is generally preferred to select a closed cell foam to prevent moisture absorption during cleaning. The hardness of the plurality of foamed rubber inserts is less than that of the dense outer foam layer of the pad, and preferably less than about 72 Shore indentation hardness (00). (3) High vibration damping rubbers include homologues of solid rubber materials characterized by high loadings of fillers such as oils, fats, plasticizers, and graphite. The rubber itself is based on synthetic or natural polyisoprene, polybutadiene, butyl rubber, polynorbornene, ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber, butadiene styrene rubber, and other materials known to those having skill in the rubber molding art. It may be. High vibration isolation properties are generally provided by high levels of incorporation of fats, plasticizers, and fillers such as graphite. Molding of high-vibration-proof rubber based on polynorbornene is described in "A New Synthetic Rubber Nolsorex (registered trademark) Polynorbomen e" {the meeting of the Rubber Division, American Chemical Society, Cleveland, Ohio, October 4-7, 1977). Ohm and TM. This is explained in the presentation by Vial. Both "Polynorbornene: The Porous Polymer" (RP Ohm Chemtec March 1980) form part of the present application. Preferred formulations exhibit high damping properties at room temperature and deformation strain frequencies that are comparable to those not experienced. Such examples derived from polynorbornene and butyl rubber are described by Rubber Associates, Inc. in a range of hardness from about 70 to about 30 Shore indentation hardness (A). (Barberton. Ohio 44203). Preferred for this invention is a high vibration damping rubber having a maximum Shore indentation hardness (A) of 50. More preferably, it is a high anti-vibration rubber having a maximum Shore indentation hardness (A) of about 40. (4) The high vibration damping polyurethane composition comprises a slightly branched substantially linear polyol having terminal hydroxyl groups and a number average molecular weight in the range of 600 to 1200 g / mol, and a substoichiometric fragrance. It is formed by reaction with a genus diisocyanate. A composition of this type is disclosed in U.S. Pat. No. 4,346,205, which forms part of the present application. Similar materials are available under the trade name Sorbothane® {Sorbothane. Inc. (Kent, Ohio 44240)}. Although Sorbothane is a solid, Sorbothane has the properties of a simulated liquid that can exhibit high mechanical damping and energy absorption. Sorbothane is available in a hardness range from about 70 to about 30 Shore indentation hardness (00). Sorbothane itself can serve as an effective pad in reducing the impact force experienced by the human body, but at about 1280 kg / mThree (~ 80lb / ftThree ) Creates a very heavy pad that is inconvenient to wear. By using Sorbot hane and similar high-vibration polyurethane compositions as inserts or multiple inserts in a thin layer of lightweight foam according to the present invention, pads with high mechanical vibration isolation are relatively lightweight Can be obtained while maintaining. (5) Cured polyurethane gels are often used to duplicate human tissue and skin attributes. They have excellent energy damping properties and elasticity. One group of cured polyurethane gels is the "A" component, termed the aromatic diisocyanate-terminated glycol solution, the "B" component, termed the polybutadiene polyol solution, and the mixture of dialkyl and alkyl carboxylate. Derived from a three-component liquid material system comprising a "C" plasticizer component. A typical formulation would be 50 parts by weight of component A, 100 parts by weight of component B, and from 0 to 200% by weight of the total A / B mixture. Such gels are available from BJB Enterprises. Inc. (Garden Grove, California 92643). Another group of cured polyurethane gels may be derived from three different liquid component systems. One example is Skinflex III ™, also available from BJB Enterprises. In Skinflex III ™, an aromatic diisocyanate terminated polio "A" component, referred to as a propylene glycol mixture, a "B" component, referred to as a polyol diamine mixture, and a dialkyl carboxylate. "C" plasticizer component. If the plasticizer "C" varies from zero to 50% of the total weight percent of "A" and "B", the mixing ratio is 50 parts by weight of "A" component and 100 parts by weight of "B" component. You. Cured polyurethane gels are relatively dense and pad inserts made therefrom are heavy and add weight to the pad. By adding hollow organic or inorganic fillers, such as hollow glass microspheres, to the gel before the gel hardens, the weight of the insert can be reduced by more than 50%. Scotchlite Glass Bubbles (3M Co., St. Paul, Minne sota 55144) is an example of a suitable lightweight filler. Since the plasticizer can migrate from the cured polyurethane gel, it is usually necessary to completely wrap the gel insert between the low density foam layer and the high density foam layer, as shown in FIG. preferable. (6) High Vibration Isolation Polyvinyl Chloride (PVC) plastisol gels are made from most plasticizers and a small proportion of PVC resin. Such plastisols are a dispersion of a particular fine particle size PVC resin dispersed in a plasticized liquid. Additional components such as heat stabilizers, pigments, and other additives known to those of skill in the plastisol art may also be included. Generally, plastisols are liquid at room temperature. When heated to a suitably high temperature, the melt converts the plastisol into a sticky homogeneous mass with excellent impact resistance. One such material, an application in a shock absorbing bicycle seat, is disclosed in U.S. Pat. No. 5,252,373, which forms part of the present application. A suitable plastisol is "Plastomeric Plastisol M1430 Clear base" and a suitable plasticizer is "Plastomeric Type B Plasticizer". Both products are Plastomeric. Inc. (Waukesha. Wiscon sin). According to Plastomeric, M1430 Clear Base is based on 53% PVC copolymer resin, 27% dioctyl phthalate, 2.5% epoxidized soybean oil, 3% calcium zinc stabilizer, 7% PVC. It contains a thixotropic trope as a component and a thixotropic trophy containing 7.5% of an adipate plasticizer as a main component. The melting temperature range of such plastisols is between 275 and 400 degrees Fahrenheit, which is higher than the softening point of the preferred polyolefin used in the thin layer pad of the present invention. Rather than dissolving the liquid plastisol in the recesses and recesses in the pad, heat to a melting temperature that dissolves the liquid plastisol into the molding gel in a suitable metal or plastic mold, then the pad recess or It may be necessary to insert a tough and elastic rubber product into the plurality of recesses. It is usually preferred to completely wrap the gel insert between the low density foam layer and the high density foam layer, as shown in FIG. 8, since the plasticizer can migrate away from the dissolved gel. . PVC plastisol gel is relatively dense, and the pad inserts made therefrom are heavy and add weight to the pad. By adding hollow organic or inorganic fillers, such as hollow glass microspheres, to the gel before the gel hardens, the weight of the insert can be reduced by more than 50%. Scotchlite ™ Glass Bubbles (3M Co., St. Paul, Minnesota 55144) is an example of a suitable lightweight filler. (7) The viscoelastic foam has a high vibration damping property and a high collision and shock absorbing ability, and is a material mainly composed of open-cell polyurethane. The high vibration isolation designed with these materials makes the response to the mechanical pressure of the foam highly sensitive to the rate of deformation. At low loading speeds, the foam gradually deforms, acting just like a highly viscous fluid. Under high loading rates, such as in the case of impact, the foam behaves like a very stiff material. Examples of such materials include AeroE.AR. Contains CONFOR-based viscoelastic foams available from Specialty Composites (Indianapolis, Indiana 46268). These foams may have a weight of about 92.8 to about 102.4 (kg / mThree ) {About 5.8 to about 6.4 (lb / fThree )} And a hardness of less than about 20 Shore indentation hardness (00) at room temperature. Although viscoelastic foams themselves make effective shock absorbing pads, they are open cells. This open cell structure absorbs large amounts of water if washed and makes it very difficult to subsequently dry. The pad of the present invention preferably completely wraps a viscoelastic foam layer insert between the low density closed cell foam layer and the high density closed cell foam layer, as shown in FIG. The thickness of the insert of the viscoelastic foam layer ranges from about 6.35 mm to about 19.0 mm. (8) Elastic thermoplastic honeycomb laminates consist of a thermoplastic honeycomb core material laminated between two plastic films by the use of heat, adhesive or both. Examples of such honeycomb materials include polypropylene and polyester thermoplastic honeycombs under the name Cecore ™, polypropylene thermoplastic honeycombs under the name Cecore ™ Cush'n Form, and thermoplastic polyurethanes under the name TPU ™. Honeycomb sandwiches are available from Hexcel Corporation (Pleasanton, California 94588). A thermoplastic polyurethane honeycomb sandwich named TPU ™ utilizes opposing films that have 6.35 mm cells (pores) and range in thickness from about 0.127 mm to 0.508 mm. ing. As a pad of the present invention, the honeycomb sandwich used as an energy absorbing insert may consist of one layer about 12.77 mm thick or two layers each about 6.35 mm thick. It may be. The comfort of wearing a hip pad is further enhanced by the design of the garment. Garment fabrics can be made more breathable, especially when combined with a pad with airflow holes. Fabrics that promote the absorption of natural moisture away from the skin facilitate temperature regulation and comfort. Colville inc. "Cottonwick" manufactured by (Winston Salem, North Carolina) is a particularly effective fabric for this purpose. Cottonwick has a unique knit loop with a polymerized silicone coating that absorbs moisture in the fabric. The knit loop forms a conical capillary. The silicon coating will pump moisture away from the fabric surface into the cone. The pad of the present invention is secured to the garment, for example, by sewing the pad in a pocket so that the pad is not removed. Therefore, pads used in such garments need to be at least hand washable with the garment, preferably machine washable (using a washing machine). After washing, the clothes and pads must be dried. Continuous drying in room temperature air and mechanical drying with heated air are facilitated by openings in the pad that facilitate airflow through both the garment fabric and the pad. Alternatively, the garment may have a pocket that can be opened and closed and resealed by means such as zippers, fasteners, hook and pile fasteners, and the like. This allows the pad to be removed from the garment so that the garment can be washed separately if desired. The examples below serve to illustrate the invention, but the invention is not limited thereto. Example 1 Machinable Foam Laminated Pad Without Inserts The multilayer pad has two horizontal planes facing each other and parallel to each other and two curved planes facing each other as shown in FIG. Punched from 6.35 mm thick sheet, density 64 (kg / mThree ) Of the first polyethylene foam (MC3800: Sentinel Products Corporation. Hyannis. Massachusetts. 02601). Eight 12.7 mm diameter holes spaced around the sheet are punched simultaneously. The distance between the horizontal planes is about 127 mm, and the distance between the curved surfaces measured through the center of the sheet is about 139.7 mm. This first part is the skin side of the pad, that is, the wear side. The second part of the foam, which is circular and about 114.3 mm in diameter, is about 160 lb / mThree Is punched from polyethylene foam (Minicell LI000: Voltek Lawrence, Massachusetts 01843) having a density of about 12.7 mm. This part also has eight 12.7 mm diameter holes that are stamped simultaneously and have the same spatial arrangement as the first form. A fairly large hole, approximately 76.2 mm (3.0 inches) in diameter, located at its center, coinciding with the center of the part, is also punched. This second part will be the outer surface of the pad away from the body worn. The two foam parts are laminated together with double-sided adhesive tape (3M # 343: 3M Co. St. Paul. Minnesota 55144) so that the eight 12.7 mm holes of each part fit together. The laminated assembly is then mechanically machined using a cup-shaped grinding wheel to provide a smooth tapered surface to the pad in all directions and to the laminate Gives a dome-shaped or curved cross-section with L1000 foam on the outermost or convex surface. The finished pad weighs about 12 g. This results in a laminated pad having a recess located at the center of the pad and having a diameter of about 76.4 mm and a depth of about 12.7 mm. The low density foam forms the bottom of the recess, while the high density foam completely surrounds the recess. Its maximum thickness is about 19 mm at the portion of the pad very close to the recess, and the thickness tapers down to less than about 3.18 mm around the periphery of the pad. The ability of the pad to cushion against impact in the opposite direction to the hard surface is determined by the surrogate hip. The surrogate hip, like other elements, is composed of a closed cell foam of polyolefin and neoprene and is designed to mimic the soft tissue response and human hip pelvic response when dropped. The surrogate hip is dropped from a distance of about 37.5 cm so that the velocity when hitting a flat steel plate is about 2.7 m / sec. The surrogate hip weighs approximately 35 kg and includes a substitute femur and a greater trochanter substitute. A 5000 pound load cell (Product No. 8496-01, GRC Instruments, Santa Barbara California) measures the force transmitted to the surrogate hip when the surrogate hip falls onto the steel plate. When the surrogate hip without the pad is dropped and collides with the steel plate, the force measured on the substitute greater trochanter is about 6000 (N). For comparison with the pad of the present invention, the hip protector was removed from a product called SAFEHIP ™ (Sahvatex, Denmark), attached to the surrogate hip, and replaced by a stretchable trochanter with elastic fabric covering the outer skin of the hip. Is held in place on the part. When a padded surrogate hip falls and collides with a steel plate at a speed of 2.7 m / sec, the force measured at the substitute greater trochanter is less than about 30% of the measured value of the unpadded surrogate hip. . The SAFEHIP ™ weighs about 31 g, and the SAFEHIP ™ provides a force reduction (%) per pad weight (g) of about 1% / g. However, this level of force reduction is well below the minimum 40% force reduction target for the pads of the present invention. The pad of this embodiment is attached to the surrogate hip and is held in place at the substitute greater trochanter by elastic fabric covering the outer skin of the hip. The recess in the pad is centered on the replacement greater trochanter. When the padded surrogate hip is dropped and collides with a steel plate at a speed of 2.7 m / sec, the maximum force measured at the substitute greater trochanter is the value of the value measured by the padded surrogate hip. Less than about 67%. The reduction in force per pad weight is therefore about 5.58% / g. The pad of this embodiment avoids most impact forces on the portion surrounding the greater trochanter. The rigid high density foam surrounding the recess prevents the pad from bottoming out. It also prevents the substitute skin and soft tissue overlying the greater trochanter from coming into direct contact with the steel plate during impact. However, when a pad of this configuration is placed in an underwear pocket and worn under ordinary clothing, the contour of the recess is readily apparent to create a strong negative impression on the pad / garment product. Become. Example 2 Laminated Pad of Foam with Polyolefin Insert The same pad as described in Example 1 has been assembled. A single low-density polyethylene foam (3.8 lb / f) of Plastazote® was placed in a recess of 76.4 mm in diameter and about 12.7 mm deep in the center of the pad.Three ) (Plastazote LD60 Zotefoams, Inc., Hackettstown, New Jersey 07840) (about 76.4 mm in diameter, about 12.7 mm in thickness) is the same double-sided adhesive tape (3M # 343) used to laminate the foam layer. : 3M Co. St. Paul, Minnesota 55144). When evaluated on a surrogate hip drop tester with a centered insert on the substitute greater trochanter, the maximum force measured on the substitute greater trochanter is about the same as the measured value on the surrogate hip without the pad. It is less than 66%. As a result, the reduction in force per pad weight (g) is about 4.71% / g. Example 3: Foam Laminated Pad with Sorbothane® Insert A pad identical to that described in Example 1 has been assembled. In a concave portion having a diameter of 76.4 mm and a depth of about 12.7 mm arranged at the center of the pad, a high vibration-proof polyurethane (Sorbothane (registered trademark)) having a Shore indentation hardness (00) of 50 is used. Sorbothane. Inc., Kent Ohio 44240) (about 76.4 mm in diameter, about 12.7 mm in thickness) is used for laminating the foam layer with the same double-sided adhesive tape (3M # 343: 3M Co .. St. Paul, Minnesota 55144). The total weight of the pad is about 95 (g). When evaluated on a surrogate hip drop tester with a centered insert on the substitute greater trochanter, the maximum force measured on the substitute greater trochanter is about the same as the measured value on the surrogate hip without the pad. It is less than 57%. As a result, the reduction in that force per pad weight (g) is about 0.60% / g. Example 4: Laminated pad of foam with Flabbercast ™ insert. The same pad as described in Example 1 has been assembled. In a recess 76.4 mm in diameter and about 12.7 mm deep in the center of the pad, a liquid Flabbercast formulation (Garden Grove, California 92643) contains 50 parts by weight of A component and 50 parts by weight of B component. Sufficient plasticizer C is injected, containing 100 parts by weight of the component and equal to 100% by weight of the total A / B mixture. The pad is left and the gel hardens and hardens. At the completion of the cure time, the finished pad weighs about 59 (g). When evaluated on a surrogate hip drop tester with a centered insert on the substitute greater trochanter, the maximum force measured on the substitute greater trochanter is about the same as the measured value on the surrogate hip without the pad. Less than 69%. As a result, the reduction in that force per pad weight (g) is about 1.17% / g. Example 5: Foam Laminated Pad with Lightweight Flabbercast ™ Insert The same pad as described in Example 1 has been assembled. In a concave portion having a diameter of 76.4 mm and a depth of 12.7 mm disposed at the center of the pad, the liquid Flabbercast formulation (trademark) contains 50 parts by weight of the component A and 100 parts by weight of the component B, and Scotchlite Glass Bubbles (Product No. Kl5, 3M Co., St Paul), sufficient plasticizer C to be equal to 100% by weight of the A / B mixture, about 15% by total weight of the A / B / C mixture. , Minnesota 55144). The pad is left and the gel is hardened and hardened. At the completion of the cure time, the finished pad weighs about 38 (g). When evaluated on a surrogate hip drop tester with a centered insert on the substitute greater trochanter, the maximum force measured on the substitute greater trochanter is about the same as the measured value on the surrogate hip without the pad. Less than 66%. As a result, the reduction in force per pad weight (g) is about 1.74% / g. Example 6 Laminated Pad of Polynorbornene Foam with Rubber Insert with High Vibration Isolation The same pad as described in Example 1 is assembled. In a recess having a diameter of 76.4 mm and a depth of about 12.7 mm arranged at the center of the pad, a single sheet of polynorbornene having a shore indentation hardness (A) of 40 is provided with a high vibration-proof rubber (Rubber Associates. Inc. Ohio) (about 76.4 mm in diameter and about 12.7 mm in thickness) is used to laminate the foam layer to the same double-sided adhesive tape (3M # 343: 3M Co. St. Paul, Mounted by Minnesota 55144). The total weight of the pad is about 80 (g). When evaluated on a surrogate hip drop tester with a centered insert on the substitute greater trochanter, the maximum force measured on the substitute greater trochanter is about the same as the measured value on the surrogate hip without the pad. Less than 42%. As a result, the reduction in force per pad weight (g) is about 0.52% / g. Example 7: Laminated pad of foam with high vibration isolation butyl rubber insert The same pad as described in Example 1 is assembled. In a recess having a diameter of 76.4 mm and a depth of about 12.7 mm arranged at the center of the pad, a high vibration-proof butyl rubber having a Shore indentation hardness (A) of 40 (Rubber Associates, Inc., Barberton) is used. The same double-sided adhesive tape (3M # 343: 3M Co. St. Paul, Minnesota) is used to laminate the foam layer with a thickness of about 76.4 mm and a thickness of about 12.7 mm. 55144). The total weight of the pad is about 80 (g). When evaluated on a surrogate hip drop tester with a centered insert on the substitute greater trochanter, the maximum force measured on the substitute greater trochanter is about the same as the measured value on the surrogate hip without the pad. Less than 40%. As a result, the reduction in force per pad weight (g) is about 0.50% / g. Example 8: Foam Laminated Pad with Insert of Thermoplastic Polyurethane Honeycomb Sandwich The same pad as described in Example 1 has been assembled. Two 6.35 mm thick TPU ™ thermoplastic polyurethane honeycomb sandwiches (Hexcel Corporation, Pleasanton, California) were placed in a 76.4 mm diameter, approximately 12.7 mm deep recess in the center of the pad. 94588) each have a cell of about 6.35 mm and a nominal density of about 8 lb / f.Three , About 76.4 mm in diameter, about 12.7 mm in thickness) The same double-sided adhesive tape (3M # 343: 3M Co. St. Paul, Minnesota) stacked on top of each other and used to laminate the foam layer 55144) to attach to the pad. The total weight of the pad is about 26 (g). When evaluated on a surrogate hip drop tester with a centered insert on the substitute greater trochanter, the maximum force measured on the substitute greater trochanter is about the same as the measured value on the surrogate hip without the pad. Less than 56%. As a result, the reduction in force per pad weight (g) is about 2.15% / g. Example 9: Foam Laminated Pad with Viscoelastic Foam Insert The same pad described in Example 1 has been assembled. A polyurethane foam of a product called CONFOR (trademark) CF47 (AeroE. AR Specialty Composites, Indianapolis, Indiana 46268) is placed in a recess having a diameter of 76.4 mm and a depth of about 12.7 mm arranged in the center of the pad. Body (about 5.8lb / fThree , Shore indentation hardness (00) of about 20, and a diameter of about 76.4 mm, a thickness of about 12.7 mm) are the same double-sided adhesive tape (3M # 343: 3M Co.) used to laminate the foam layer. St. Paul, Minnesota 55144). The total weight of the pad is about 17 (g). When evaluated on a surrogate hip drop tester with a centered insert on the substitute greater trochanter, the maximum force measured on the substitute greater trochanter is about the same as the measured value on the surrogate hip without the pad. Less than 66%. As a result, the reduction in that force per pad weight (g) is about 3.88% / g. Example 10: Foam laminate pad with insert of PVC plastisol gel The same pad as described in Example 1 has been assembled. A sample of PVC plastisol gel is taken from a seat cushion (Model AI0305) shown in US Patent No. 5,252.373, obtained from Sports Med (Birmingham. Alabama 35222). The pad insert is first processed by heating the gel in a beaker to liquefy at about 350 degrees Fahrenheit, and then the hot liquid is rounded with a diameter of about 76.4 mm and a depth of about 12.7 mm. And then allowing the gel to cool to room temperature, thereby returning to its original soft gel state. A cooled gel about 76.4 mm in diameter and about 12.7 mm thick is removed from the mold and laminated to the foam layer at the bottom of a 76.4 mm diameter, 12.7 mm deep recess. With the same double-sided adhesive tape (3M # 343: 3M Co. St. Paul, Minnesota 55144) used for The total weight of the pad is about 61 (g). When evaluated on a surrogate hip drop tester with a centered insert on the substitute greater trochanter, the maximum force measured on the substitute greater trochanter is about the same as the measured value on the surrogate hip without the pad. It is less than 71%. As a result, the reduction in force per pad weight (g) is about 1.16% / g.
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